電力系統廣域信息網(wǎng)絡(luò )研究論文
摘要：本文從廣域保護系統的優(yōu)點(diǎn)和目前市場(chǎng)的現狀著(zhù)手研究，探討和總結廣域保護系統的三種結構以及性能，利用OPNET軟件來(lái)對廣域保護系統的運作方式和結構進(jìn)行建模，使廣域保護系統的結構更加直觀(guān)的表現出來(lái)，從而對通信延時(shí)進(jìn)行比較，在比較過(guò)程中為應對突發(fā)情況，應當使用以太網(wǎng)保證分析過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò )支持。
關(guān)鍵詞：廣域保護系統；信息；結構；OPNET
電力系統已經(jīng)成為關(guān)系國民生計的重要產(chǎn)業(yè)，人們的生產(chǎn)生活早已離不開(kāi)電力的支持，因此電力系統的維護工作是十分重要的[1]。
1傳統電力保護系統與廣域電力維護系統的比較
目前在我國的大部分地區都還是普遍采用的傳統繼電保護系統，該系統受到非常明顯的地域性限制，也就是說(shuō)每一個(gè)保護裝置只能對當地的電力信息進(jìn)行收集和利用，各個(gè)電力保護裝置之間難以實(shí)現信息的交流和共享，彼此之間的信息交流需要耗費更大的人力物力才能實(shí)現，因此這種傳統的電力保護系統的作用和功能已經(jīng)難以滿(mǎn)足現代電力發(fā)展的需求了。當然，傳統電力保護系統也有其存在的優(yōu)勢之處，它可以實(shí)時(shí)采集到電流信息，對電流信息進(jìn)行分析和研究，這一點(diǎn)可以有效提高電力保護系統的速動(dòng)行和選擇性，但是也僅僅局限于此，由于地域性限制的影響，它只能對其所在區域內的故障進(jìn)行檢測和反映，對于臨近地區所出現的故障和問(wèn)題，這種保護系統沒(méi)有辦法對其進(jìn)行檢測和排除，更無(wú)法為其提供實(shí)時(shí)的.保護。廣域電力保護系統是針對傳統繼電保護系統的弊端進(jìn)行研發(fā)出來(lái)的新型電力保護系統，廣域電力保護系統可以依托全球衛星定位系統和高速寬帶網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現不同區域間信息的交流和共享，打破了傳統的地域限制。廣域電力維護系統系統依靠其獨特的內部結構和現代通信技術(shù)，將所采集到的電力信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換和共享，從而對每個(gè)區域的電力信息進(jìn)行整合分析，對潛在的問(wèn)題和危險進(jìn)行預測和修復，保證整個(gè)電力系統的正常穩定運行。但是在實(shí)際的應用之中廣域電力保護系統還具有一定的困難之處，尤其是在最重要的信息傳輸方面，信息傳輸的速度和距離方面對整個(gè)系統的運營(yíng)有較大的限制，傳輸時(shí)間較長(cháng)，難以滿(mǎn)足電力維護的時(shí)效性。所以現階段廣域電力維護系統大多用于電力維護的后備工作之中，這些工作對時(shí)效性的要求不高，廣域電力維護系統可以滿(mǎn)足其需求。
2廣域信息保護系統的通信網(wǎng)結構的討論分析
廣域電力維護系統的結構可以分為三個(gè)層次，主要是集中式、分布式以及網(wǎng)絡(luò )式。
2.1集中式層次結構的特點(diǎn)和表現形式
在廣域電力維護系統的集中式表現結構中，最重要的信息處理場(chǎng)所是中央處理單元，它可以對整個(gè)系統中的各種信息進(jìn)行集中收集，并將所收集到的信息進(jìn)行分析，從而進(jìn)行正確的決策部署[2]。整個(gè)廣域電力保護系統中有很多的終端設備，這些終端設備可以對區域內的信息進(jìn)行協(xié)調和保護，并上傳給中央信息處理單元，執行中央信息處理單元的指令和要求，整個(gè)廣域電力保護系統由中央信息處理單元和每個(gè)終端設備之間的配合來(lái)完成工作。由于中央信息處理單元要對整個(gè)系統之中的各項信息進(jìn)行收集和分析，并由算法來(lái)做出相應的決策，因此整個(gè)系統對中央信息處理單元的要求很高，一旦中央信息處理單元出現故障和問(wèn)題，整個(gè)系統的信息處理和決策都會(huì )出現故障造成系統癱瘓。
2.2分布式層次結構的特點(diǎn)和表現形式
分布式變現結構和集中式變現結構最大的不同之處在于分布式表現結構沒(méi)有中央信息處理單元，它每一個(gè)環(huán)節之間可以實(shí)時(shí)信息溝通，每一個(gè)終端設備之間都可以信息共享，突破了地域的限制，一旦有任何環(huán)節和任何區域出現故障和問(wèn)題，其終端設備就可以在第一時(shí)間跳閘，節省了故障的時(shí)間，提高了可靠性。
2.3網(wǎng)絡(luò )式層次結構的特點(diǎn)和表現形式
網(wǎng)絡(luò )式結構是由很多終端設備組合而成，沒(méi)有中央信息處理單元。隨著(zhù)我國高速寬帶網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展以及北斗衛星定位系統的投入使用，網(wǎng)絡(luò )式結構可以充分利用這些有利條件，將復雜的電力系統信息進(jìn)行簡(jiǎn)單化處理，對所有信息快速，準確作出反應。在廣域電力保護系統的三個(gè)層次結構之中，網(wǎng)絡(luò )式結構相較于其他兩種結構有明顯的優(yōu)勢。
2.4OPMNET仿真模型的建立
為了對廣域電力保護系統進(jìn)行更深層次的研究和分析，我們可以通過(guò)OPMNET對其建立仿真模型，使之得到更直觀(guān)，更清晰的反映。
31OPMNET仿真軟件簡(jiǎn)介
OPMNET是一種被廣泛應用在各種電力系統建模中的軟件，該軟件可以對任何系統中的結構和條件進(jìn)行仿真模擬，將系統以模型的方式直觀(guān)地呈現在人們面前，使人們對系統的人是更加深刻，更加清晰，幫助人們對系統的問(wèn)題和漏洞進(jìn)行發(fā)展和及時(shí)修補。
3.1仿真模型的建立
廣域電力保護系統可以通過(guò)OPMNET進(jìn)行建模，建模過(guò)程中必須嚴格按照廣域電力維護系統的要求進(jìn)行，每一個(gè)步驟和環(huán)節都要和系統保持一致[3]，在中央信息處理單元和終端設備之間的連接和算法應用是最關(guān)鍵的部分，這部分關(guān)系到整個(gè)建模系統的正常運行和反應，在建模完成后還要反復檢驗，確保建模的科學(xué)性和系統性，保證整個(gè)模型正常運行。
3.2仿真結構分析
通過(guò)對電力保護系統進(jìn)行建模分析，我們不難發(fā)現以太網(wǎng)在電力維護系統中對時(shí)效性和反應速度起著(zhù)重要的作用，通過(guò)對以太網(wǎng)的控制和調整可以實(shí)現系統反應速度和時(shí)間的快慢。另外就是通過(guò)建�？梢宰C明，在廣域電力維護系統中，網(wǎng)絡(luò )式結構反映所需要的時(shí)間明顯快于其他兩個(gè)結構形式，一旦出現突發(fā)情況和故障問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò )式結構可以在第一時(shí)間進(jìn)行反應和決策，避免故障擴大化，減少損失。
4結語(yǔ)
通過(guò)OPMNET建模結果比較，廣域電力維護系統可以有效解決傳統電力維護系統的弊端，在反應的時(shí)效性，結構性等方面明顯優(yōu)于傳統電力保護系統，并且在關(guān)于電力保護系統的三個(gè)不同結構中，網(wǎng)絡(luò )式比其他兩個(gè)結構更加適用，在應對突發(fā)情況時(shí)網(wǎng)絡(luò )式結構能更加靈活應對。
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